A estação de trabalho de soldadura de gaiola de aço totalmente automática é um equipamento inteligente integrado que engloba todo o processo de "processamento de matérias-primas - soldadura de precisão - deteção inteligente - saída do produto acabado".Está especialmente concebido para cenários de infraestruturas, como fundações de pontes, vias rápidas, túneis de metro e construção de edifícios.Permite a operação não tripulada de gaiolas de aço com um diâmetro de Φ800-2500mm, desde o pré-processamento da barra de aço até à conformação e soldadura.Em comparação com o modo de processamento descentralizado tradicional, a estação de trabalho liga perfeitamente múltiplos processos, como serragem, roscagem, polimento, soldadura e transferência, através de um design modular integrado e da gestão e controlo do sistema de controlo numérico PLC.Resolve completamente os principais problemas da indústria, como a baixa eficiência, a qualidade instável e o grande consumo de consumíveis provenientes da soldadura manual.Como equipamento essencial em resposta à política de transformação da industrialização das infra-estruturas, tem sido aplicado em larga escala em projectos importantes, como o 12º Departamento Ferroviário da China e a Auto-estrada Lianyungang-Suzhou.
![Estação de trabalho para fabrico de jaulas]( "Estação de trabalho para fabrico de jaulas")
Módulos de configuração principais
A estação de trabalho adota a estrutura de "cinco módulos principais + sistema de controlo inteligente", e cada unidade opera sinergicamente para realizar a automatização de todo o processo. As principais vantagens da configuração são as seguintes:
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Módulo de Alimentação e Pré-processamento Automático: Equipado com um silo de matéria-prima do tipo leito vibratório e um mecanismo de alimentação escalonado, pode dispersar, classificar e alimentar automaticamente reforços principais com um diâmetro de Φ18-32mm; integrado com uma unidade de serradura, roscagem e polimento, realiza serradura de comprimento fixo (erro ≤ ±1mm), descascamento e roscagem de nervuras (perfil da rosca ≥ 99,5%) e polimento das extremidades numa única alimentação, fornecendo materiais de base de alta precisão para soldadura subsequente.
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Módulo Inteligente de Transferência e Posicionamento: Adota uma plataforma de transferência por sucção magnética, que suporta a captura simultânea e a alimentação precisa de 3 reforços principais, com uma precisão de posicionamento de ±3mm; equipado com um mecanismo de ajuste hidráulico do anel de suporte, pode ser adaptado programaticamente à gama de diâmetro interior de 1700-2000mm, e a especificação pode ser alterada sem necessidade de substituir o molde.
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Módulo de Soldadura Multimodo: A configuração principal inclui 6 manipuladores de soldadura de seis eixos e um sistema de soldadura com proteção gasosa de CO₂, suportando múltiplos modos de soldadura, como soldadura completa e soldadura em quincunce, com um tempo de soldadura de ponto único de apenas 1 segundo; a soldadura dos reforços principais e dos estribos é realizada simultaneamente, e o tempo de soldadura para uma única secção de gaiola de aço com 12 metros de comprimento é de apenas 40 minutos (20 minutos para os reforços principais + 20 minutos para os estribos).
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Módulo de deteção e feedback em tempo real: Sistema integrado de inspeção visual da qualidade da soldadura e dispositivo de deteção do tamanho da barra de aço, que monitoriza em tempo real indicadores-chave, como a densidade do ponto de soldadura e o espaçamento da armadura principal, e desliga e emite alarmes automaticamente em caso de anormalidades; a função de rastreabilidade de dados permite registar os parâmetros de soldadura e os relatórios de inspeção de cada secção da jaula de aço.
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Sistema de Controlo Central Numérico: Um ecrã táctil de alta definição de 7 polegadas está equipado com um PLC de nível industrial, com mais de 20 conjuntos de modelos de parâmetros de processamento normalizados integrados, suportando a introdução guiada de parâmetros (apenas os valores-chave, como o diâmetro da gaiola e o número de reforços principais, necessitam de ser definidos); o design de autoridade hierárquica distingue as autoridades de operação e de gestão para evitar modificações incorretas dos parâmetros.
Principais vantagens de desempenho
1. Alta eficiência e economia de mão-de-obra, capacidade de produção duplicada e custos reduzidos.
A soldadura manual tradicional de uma gaiola de aço de 12 metros requer a cooperação de 6 pessoas durante 2 horas, com uma taxa de falhas de soldadura de 15%. Esta estação de trabalho, por sua vez, necessita apenas de 1 supervisor para garantir a produção contínua, com uma produção de 10 a 12 secções por turno e uma produção máxima diária de 20 secções (sistema de dois turnos), o que representa um aumento de eficiência superior a 100%. Os dados de aplicação no projeto da Autoestrada Lianyungang-Suzhou demonstram que, após a entrada em funcionamento da estação de trabalho, o custo da mão-de-obra foi reduzido em 60%, com uma poupança anual superior a 120.000 yuans por secção; a taxa de utilização de materiais aumentou 1,5%, e os projetos de grande escala permitem poupar mais de 10 toneladas de aço por ano.
2.º Precisão e estabilidade, qualidade garantida e sem retrabalho.
Através do controlo duplo do sistema de controlo numérico e do posicionamento mecânico, o erro de espaçamento da armadura principal é controlado com uma precisão de ±2 mm, a precisão do espaçamento dos estribos é de ±5 mm e o erro do diâmetro da gaiola é ≤±3 mm, o que é muito superior ao padrão do Código para Soldadura de Barras de Aço; a soldadura com manipulador de seis eixos garante soldaduras uniformes e completas, e a taxa de qualificação da soldadura aumenta de 85% na soldadura manual para 99,8%, sem defeitos internos detetados pela inspeção ultrassónica. Na aplicação do projeto da 12ª Divisão Ferroviária da China, a taxa de qualificação na inspeção pontual sob supervisão atinge os 100%, e a eficiência de amarração e elevação no local aumenta em 30%.
3. Adaptação flexível, comutação rápida entre múltiplos cenários
O modelo standard suporta o processamento de gaiolas com um diâmetro de Φ800 a 2500 mm e um comprimento até 13,5 m. O diâmetro da armadura principal está adaptado para Φ18 a 40 mm, e o diâmetro do estribo varia de Φ8 a 16 mm. Permite a troca flexível entre armadura principal simples ou dupla e estruturas com estribo simples ou duplo; o ajuste das especificações demora apenas 2 horas para completar a configuração dos parâmetros e a adaptação do mecanismo sem a necessidade de substituir o molde principal, adaptando-se às necessidades personalizadas de diferentes cenários, como fundações de estacas de pontes e túneis de metro.
4. Seguro e económico em termos de energia, operação e manutenção convenientes, longa vida útil.
Adota uma cabine de soldadura totalmente fechada e um design de operação com separação homem-máquina, equipada com botão de paragem de emergência, proteção infravermelha e sistema de purificação de fumos de óleo, o que elimina completamente os riscos de faíscas de soldadura e gases nocivos; equipado com um sistema de energia de 85 kW com baixo consumo de energia, que reduz o consumo em 28% em comparação com os equipamentos descentralizados tradicionais. A manutenção diária requer apenas a verificação regular da pressão do óleo (10 MPa) e da pressão da bomba de ar (0,8-0,9 MPa). A vida útil prevista do equipamento é de 8 a 10 anos, com uma taxa de funcionamento ≥ 95%.
Análise de Fluxo de Trabalho
Alimentação de matérias-primas: As principais matérias-primas para reforço e estribos são classificadas automaticamente através de um silo vibratório, sendo que o mecanismo de alimentação as separa de acordo com as especificações predefinidas e envia-as para a unidade de pré-processamento;
Pré-processamento de precisão: O módulo de serra corta o reforço principal a um comprimento fixo (erro ≤ ±1mm) e realiza simultaneamente a roscagem e o polimento das extremidades para garantir que a superfície de soldadura está limpa e sem rebarbas;
Formação da estrutura: A plataforma de transferência por sucção magnética envia com precisão a armadura principal para a estação de soldadura, o anel de suporte hidráulico fixa o diâmetro da gaiola e o manipulador agarra a armadura principal para completar o posicionamento circunferencial;
Soldadura síncrona: 6 manipuladores de soldadura são distribuídos uniformemente ao longo da circunferência da gaiola para completar a soldadura dos reforços principais e dos anéis de reforço simultaneamente; o mecanismo de estribo transporta os estribos de forma síncrona e completa a soldadura em espiral, e a qualidade do ponto de soldadura é monitorizada em tempo real;
Saída do produto acabado: Após a soldadura, é realizado o arrefecimento automático a ar, o módulo de deteção verifica novamente o tamanho e a qualidade da soldadura, os produtos acabados aprovados são empurrados para a área de elevação, e os produtos não aprovados acionam um alarme e registam a localização do defeito.
Parâmetros técnicos principais
| Item de parâmetro |
Índice do Modelo Standard GHZ25-12 |
|---|
| Gama de diâmetro da gaiola de processamento |
Φ800-2500mm |
| Gama de comprimento da gaiola de processamento |
≤13,5m |
| Diâmetro/Quantidade do Reforço Principal |
Φ18-32mm; 8-24 peças (personalizável) |
| Diâmetro/Espaçamento do Estribo |
Φ8-14mm; 70-300mm (ajustável) |
| Eficiência de processamento de secção única |
40 minutos/secção (12m de duração) |
| Precisão de posicionamento |
Espaçamento da armadura principal ±2 mm; espaçamento dos estribos ±5 mm |
| Potência Total |
85 kW |
| Dimensões totais (Comprimento × Largura × Altura) |
18m×6m×3,8m |
Cenários de aplicação
Infraestrutura de Pontes: Processamento de jaulas de aço para fundações de estacas em pontes rodoviárias e ferroviárias, adaptando-se às necessidades de jaulas de grande diâmetro (Φ2000-2500mm) e ligando-as perfeitamente aos equipamentos de construção de fundações de estacas;
Engenharia Municipal: Processamento de jaulas de aço para estações de metro e túneis de serviços públicos urbanos; a produção padronizada garante a consistência da construção de múltiplas secções e permite a personalização de jaulas com formatos especiais;
Construção Civil: Processamento de jaulas de aço para fundações de habitações comerciais e habitações sociais; a produção em massa melhora a capacidade de garantia do prazo de construção e reduz a necessidade de terreno para processamento no local;
Fábrica de Componentes Pré-fabricados: Produção em grande escala de jaulas de aço para estacas pré-fabricadas, estacas tubulares e outros componentes, em cooperação com linhas de produção de pré-fabricados para melhorar a consistência da qualidade dos componentes.
